运控接口
- 关节控制接口：该节点控制R1 Pro躯干和手臂的每个关节。
- 手臂姿态控制接口：该节点控制手臂运动至目标末端执行器（ee）的坐标系。
- 夹爪控制接口：该节点控制末端执行器夹爪运动至目标位置。
- 躯干速度控制接口：该节点控制躯干运动至目标浮动基座坐标系。
- 底盘控制接口：该节点使用矢量控制来控制R1 Pro底盘，允许同时发送x、y和w三个方向的速度命令。
- 姿态估计接口：该节点接收来自HDAS的关节角反馈，并计算出对应三个坐标系的反馈。
关节控制接口
可通过以下命令启动：
source {your_download_path}/install/setup.bash
ros2 launch moca_adapter moca_launch.py
| Topic Name | I/O | Description | Message Type |
|---|---|---|---|
| /hdas/feedback_arm_left | Input | 左臂关节反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /hdas/feedback_arm_right | Input | 右臂关节反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /hdas/feedback_torso | Input | 躯干关节反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_joint_state_arm_left | Input | 左臂各关节的目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_joint_state_arm_right | Input | 右臂各关节的目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_joint_state_torso | Input | 躯干各关节目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_control/control_arm_left | Output | 左臂电机控制 | hdas_msg::msg::MotorControl |
| /motion_control/control_arm_right | Output | 右臂电机控制 | hdas_msg::msg::MotorControl |
| /motion_control/control_torso | Output | 躯干电机控制 | hdas_msg::msg::MotorControl |
针对以上话题的具体字段及其详细描述如下表所示：
| 话题名称 | 字段 | 描述 |
|---|---|---|
| /hdas/feedback_arm_left | - | 请参考手臂驱动接口 |
| /hdas/feedback_arm_right | - | 请参考手臂驱动接口 |
| /hdas/feedback_torso | - | 请参考躯干驱动接口 |
| /motion_target/target_joint_state_arm_left /motion_target/target_joint_state_arm_right |
position | 这是一个包含7个元素的向量，代表每个关节的7个目标位置。 |
| velocity | 这是一个包含7个元素的向量，代表每个关节在运动过程中的最大速度。最大速度如下：{3, 3，3, 3, 5, 5, 5}。 加速度和加加速度限制设置为速度限制的1.5倍。 | |
| /motion_target/target_joint_state_torso | position | 这是一个包含四个元素的向量，代表每个关节的四个目标位置。 |
| velocity | 这是一个包含四个元素的向量，代表每个关节在运动过程中的速度。最大 速度如下：{1.5, 1.5, 1.5, 1.5}。 加速度和加加速度限制设置为速度限制的1.5倍。 | |
| /motion_control/control_arm_left | - | 请参考手臂驱动接口 |
| /motion_control/control_arm_right | - | 请参考手臂驱动接口 |
| /motion_control/control_torso | - | 请参考躯干驱动接口 |
手臂姿态控制接口
R1 Pro手臂姿态控制是一个用于控制手臂移动到目标末端执行器（ee）坐标帧的ROS软件包。它主要包括一个launch文件,两个话题分别对应 左臂的姿态控制和右臂的姿态控制, 可以通过以下命令启动。
调用以下接口前，请您确认已启动FDCAN通信、HDAS节点及手臂关节控制节点，点击查看启动操作方法；手臂关节控制节点的启动方式参考关节控制。
ros2 launch teleoperation_ros2 vr_teleoperation_whole_body_launch.py independent_mode:=true
启动vr_teleoperation_whole_body_laucnh.py文件后，调用以下ros service切换话题控制手臂末端姿态
ros2 service call /switch_control_mode_vr teleoperation_msg_ros2/srv/SwitchControlModeVR use_vr_mode:\ false\
注意：必须左右臂都输入目标姿态后，才能解算出关节的目标关节角度
-
由于姿态控制是根据目标ee姿态不断解算出目标关节角下发给 /motion_target/target_joint_state_arm_left 和 /motion_target/target_joint_state_arm_right ，所以当双臂姿态控制器启动后，需要执行以下命令启动关节控制节点。
source {your_download_path}/install/setup.bash
ros2 launch moca_adapter moca_launch.py -
当双臂姿态控制器启动后，左右双臂将自动调整至左图所示的状态。请确保将R1 Pro置于双臂自然垂下的位置，以避免因运动角度过大导致初始化失败。
-
当前末端姿态控制的相对位姿是URDF中 gripper_link 相对于 torso_link4 的姿态转换。以下图中的左臂为例，左臂的 left_gripper_link 坐标系相对于躯干的 torso_link4 坐标系的相对关系中，包含了x、y、z的偏移量以及orientation对应的旋转偏移。
接口信息如下所示：
| 话题名称 | I/O | 描述 | 消息类型 |
|---|---|---|---|
| /hdas/feedback_arm_left | Input | 左臂关节反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /hdas/feedback_arm_right | Input | 右臂关节反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_pose_arm_left | Input | 目标左臂末端执行器位姿 | geometry_msgs::msg::PoseStamped |
| /motion_target/target_pose_arm_right | Input | 目标右臂末端执行器位姿 | geometry_msgs::msg::PoseStamped |
| /motion_target/target_joint_state_arm_left | Output | 左臂关节目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_joint_state_arm_right | Output | 右臂关节目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
针对以上话题的具体字段及其详细描述如下表所示：
| 话题名称 | 字段 | 描述 |
|---|---|---|
| /hdas/feedback_arm_left /hdas/feedback_arm_right |
- | 请参考手臂驱动接口 |
| /motion_target/target_pose_arm_left /motion_target/target_pose_arm_right |
header | 标准消息头 |
| pose.position.x | X轴偏移 | |
| pose.position.y | Y轴偏移 | |
| pose.position.z | Z轴偏移 | |
| pose.orientation.x | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.y | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.z | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.w | 旋转四元数 | |
| /motion_target/target_joint_state_arm_left /motion_target/target_joint_state_arm_right |
- | 请参考关节控制接口 |
夹爪控制接口
可通过以下命令启动：
source {your_download_path}/install/setup.bash
ros2 launch moca_adapter moca_launch.py
夹爪控制接口信息如下所示：：
| 话题名称 | I/O | 描述 | 消息类型 |
|---|---|---|---|
| /motion_target/target_position_gripper_left | Input | 左夹爪目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_position_gripper_right | Input | 右夹爪目标位置 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_control/control_gripper | Output | 夹爪电机控制 | sensor_msgs::msg::JointState |
针对以上话题的具体字段及其详细描述如下表所示：
| 话题名称 | 字段 | 描述 |
|---|---|---|
| /motion_target/target_position_gripper_left /motion_target/target_position_gripper_right |
position | 表示左右夹爪的目标位置，[0，100]，0为完全闭合，100为完全张开。 |
| /motion_control/control_gripper | - | 请参考手臂驱动接口 |
底盘控制接口
可通过以下命令启动：
source {your_download_path}/install/setup.bash
ros2 launch moca_adapter moca_launch.py
| 话题名称 | I/O | 描述 | 消息类型 |
|---|---|---|---|
| /hdas/feedback_chassis | Input | 底盘控制订阅此话题并控制底盘的目标速度。 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_target/target_speed_chassis | Input | 底盘的目标速度，包括vx, vy and omega. | geometry_msgs::msg::TwistStamped |
| /motion_target/chassis_acc_limit | Input | 底盘的加速度限制，最大值分别为2.5, 1.0, 1.0 | geometry_msgs::msg::TwistStamped |
| /motion_target/brake_mode | Input | 发出底盘是否进入制动模式的指令。如果处于制动模式，当速度为0时，底盘将通过将车轮转动一定角度来锁定自身。 | std_msgs::msg::Bool |
| /motion_control/control_chassis | Output | 底盘控制发布此话题以控制电机。 | hdas_msg::msg::MotorControl |
针对以上话题的具体字段及其详细描述如下表所示：
| 消息名称 | 字段 | 描述 |
|---|---|---|
| /hdas/feedback_chassis | - | 请参考底盘驱动接口 |
| /motion_target/target_speed_chassis | header | 标准消息头 |
| linear | 线速度 | |
| .x | 线速度x, 范围 (-1.5, 1.5) m/s | |
| .y | 线速度y, 范围 (-1.5, 1.5) m/s | |
| angular | 角速度 | |
| .z | 角速度, 范围 (-3 - 3) rad/s | |
| /motion_target/chassis_acc_limit | header | 标准消息头 |
| linear | 线速度 | |
| .x | 加速度限制x, 范围 (-2.5, 2.5) m/s² | |
| .y | 加速度限制y, 范围 (-1.0, 1.0) m/s² | |
| angular | 角速度 | |
| .z | 角速度限制, 范围 (-3, 3) rad/s² | |
| /motion_target/brake_mode | data | 布尔值 进入刹车模式：True 退出刹车模式：False |
| /motion_control/control_chassis | - | 请参考底盘驱动接口 |
姿态估计接口
在moca_launch.py的launch文件中，还会启动一个名为 StateEstimator 的机器人状态估计器。该节点接收来自HDAS的关节角反馈，并计算出对应于三个坐标系的反馈。 eepose_pub_node 定义了三个坐标帧：基座连接框架（Base Link Frame，左图）、浮动基座框架（Floating Base Frame，中图）和末端执行器姿态框架（End-Effector Pose Frame，右图）。
接口信息如下所示：:
| 话题名称 | I/O | 描述 | 消息类型 |
|---|---|---|---|
| /hdas/feedback_arm_right | Input | 左臂电机反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /hdas/feedback_arm_left | Input | 右臂电机反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /hdas/feedback_torso | Input | 躯干电机反馈 | sensor_msgs::msg::JointState |
| /motion_control/pose_ee_arm_left | Output | 从浮动基座变换到左端执行器姿态 | geometry_msgs::msg::PoseStamped |
| /motion_control/pose_ee_arm_right | Output | 从浮动基座变换到右端执行器姿态 | geometry_msgs::msg::PoseStamped |
| /motion_control/pose_floating_base | Output | 从基座链接变换到浮动基座 | geometry_msgs::msg::PoseStamped |
针对以上话题的具体字段及其详细描述如下表所示：
| 话题名称 | 字段 | 描述 |
|---|---|---|
| /motion_control/pose_ee_arm_right /motion_control/pose_ee_arm_left /motion_control/pose_floating_base |
position | 平移信息 |
| pose.position.x | X轴偏移 | |
| pose.position.y | Y轴偏移 | |
| pose.position.z | Z轴偏移 | |
| orientation | 旋转信息 | |
| pose.orientation.x | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.y | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.z | 旋转四元数 | |
| pose.orientation.w | 旋转四元数 |